python - 使用 ctypes 将 python 字符串传递给 Fortran 子例程

Question

我正在尝试使用 ctypes 将参数传递给共享库中的 Fortran 子例程。现在这是我的简单 Fortran 代码:

MODULE test_module
INCLUDES
SUBROUTINE fstr_test(file_or_extension, ierr, iopen)
   IMPLICIT NONE
   INTEGER, INTENT(out) :: ierr
   INTEGER, OPTIONAL :: iopen
   CHARACTER(LEN=*), INTENT(in) :: file_or_extension
   WRITE(6,*) file_or_extension,ierr,iopen
   RETURN
END SUBROUTINE fstr_test
END MODULE test_module

我编译这个

gcc -shared -fPIC -o libtest.o fstr_test.f90

这似乎工作正常，我实际上可以在 Python 3 中加载共享库。这是非崩溃代码:

from ctypes import *
libtest = cdll.LoadLibrary("libtest.so")
f = libtest.test_module_MOD__fstr_test
file = b'wout_li383.nc'
ierr = c_int(0)
iopen = c_int(0)
cfile=c_char_p(b"test_str")
f(cfile,byref(ierr),byref(iopen))

但是，我似乎无法正确传递字符串。在上面的表格中，字符串为空，两个整数正确地打印到控制台。基本上，我取得的唯一进展就是让 Python 崩溃。我在这里尝试了解决方案:

Passing string to Fortran DLL using ctypes and Python

但它似乎对我不起作用，也许是因为它在谈论 Python 2？

例如

f.argtype = [c_char_p,c_int_c_int]
c = c_char_p(b"test.txt")
f(c,byref(ierr),byref(iopen))

不会使内核崩溃，但字符串为空。更改为 byref:

f.argtype = [c_char_p,c_int_c_int]
c = c_char_p(b"test.txt")
f(byref(c),byref(ierr),byref(iopen))

同样的效果。现在，如果我尝试通过添加长度参数并传递它来传递长度，我会收到一条“Dead Kernel”消息，我必须重新启动内核。本身没有错误消息。

f.argtype = [c_char_p,c_int,c_int_c_int]
file = b'text.txt'
c = c_char_p(file)
c_len = c_int(len(file))
f(c,byref(c_len),byref(ierr),byref(iopen))

希望这能澄清。我没有收到错误消息，内核快死了。

Answer 1

所以有几个问题，一个隐藏长度(至少 gfortran 不知道其他编译器做什么)应该放在参数列表的末尾。您也不需要 byref，也不要将字节字符串包装在 c_char_p

改变子程序中的 ierr 变量

  SUBROUTINE fstr_test(file_or_extension, ierr, iopen)
     IMPLICIT NONE
     INTEGER, INTENT(out) :: ierr
     INTEGER, OPTIONAL :: iopen
     CHARACTER(LEN=*), INTENT(in) :: file_or_extension
     WRITE(6,*) file_or_extension,ierr,iopen
     ierr=1
     RETURN
  END SUBROUTINE fstr_test

和

gfortran -shared -fPIC -o libtest.so fstr_test.f90

那么python代码应该是这样的:

import ctypes

lib=ctypes.CDLL("./libtest.so")
f=getattr(lib,'__test_module_MOD_fstr_test')

f.argtypes=[ctypes.c_char_p,ctypes.c_int,ctypes.c_int,ctypes.c_int]
f.restype=None

x=b'abcdef'
ierr=ctypes.c_int(0)
iopen=0
f(x,ctypes.byref(ierr),iopen,len(x))
print(ierr.value)

虽然我没有让可选的参数起作用，所以我添加了一个空的 int，这应该是你传入字符串并输出 ierr。